tensiune câmp electrostatic. Intensitatea câmpului unei sarcini punctuale și a unui sistem taxe punctuale. Principiul impunerii câmpurilor.

Câmp electric este creat de sarcini electrice sau corpuri pur și simplu încărcate și acționează și asupra acestor obiecte, indiferent dacă sunt în mișcare sau staționare. Dacă corpurile încărcate electric sunt nemișcate într-un cadru de referință dat, atunci interacțiunea lor se realizează prin intermediul unui câmp electrostatic. Forțele care acționează asupra sarcinilor (particulele încărcate) dintr-un câmp electrostatic se numesc forțe electrostatice.

Caracteristica cantitativă acţiunea puterii câmp electric pe particulele și corpurile încărcate este mărimea vectorială E, numită puterea câmpului electric.

Considerați sarcina q ca o „sursă” a câmpului electric, în care o sarcină unitară de testare q / =+1 este plasată la o distanță r, i.e. o taxă care nu provoacă o redistribuire a taxelor care creează câmpul. Apoi, conform legii lui Coulomb, o forță va acționa asupra acuzației procesului

Prin urmare, vector de intensitate a câmpului electrostaticîn acest moment numeric egal cu puterea , acționând asupra unei unități de probă sarcină pozitivă q / plasat în acest punct al câmpului

Unde – raza - un vector tras de la o sarcină punctiformă până la punctul investigat al câmpului. Unitatea de măsură a tensiunii este = / . Tensiunea este îndreptată de-a lungul unei raze - un vector tras din punctul în care se află sarcina, către punctul A (departe de sarcină, dacă sarcina este pozitivă, și către sarcină - dacă sarcina este negativă).

Un câmp electric se numește omogen dacă vectorul său de intensitate este același în toate punctele câmpului, adică. coincide atât în modul cât și în direcție. Exemple de astfel de câmpuri sunt câmpurile electrostatice ale unui plan infinit încărcat uniform și un condensator plat departe de marginile plăcilor sale. Pentru imagine grafică câmpul electrostatic folosește linii de forță ( linii de tensiune) - drepte imaginare, tangentele la care coincid cu direcția vectorului de intensitate în fiecare punct al câmpului (Fig. 10.4. - arătate prin linii continue). Densitatea liniilor este determinată de modulul de tensiune într-un punct dat din spațiu.

Liniile de tensiune sunt deschise - încep pe sarcini pozitive și se termină pe sarcini negative. Liniile de forță nu se intersectează nicăieri, deoarece în fiecare punct al câmpului intensitatea sa are o singură valoare și o anumită direcție.

Luați în considerare câmpul electric al două sarcini punctuale q 1și q2 .

Fie puterea câmpului la punct A, creat de taxa q 1(fără a lua în considerare a doua încărcare) și - puterea câmpului încărcăturii q 2 (fără a lua în considerare prima încărcare). Puterea câmpului rezultat (în prezența ambelor sarcini) poate fi găsită prin regula adunării vectorilor (după regula paralelogramului, Fig. 10.5).

Puterea câmpului electric de la mai multe sarcini este principiul suprapunerii câmpurilor electrostatice, conform căreia tensiunea a câmpului rezultat creat de sistemul de sarcini este egală cu suma geometrică a intensităților câmpului creat la un punct dat de fiecare dintre sarcini separat.

Principiul suprapunerii este aplicat în calculul câmpurilor create de sarcini discrete, cum ar fi un dipol.

Un dipol electric este un sistem de două sarcini egale ca mărime și opuse în semne + Q și - Q (Figura 4).

Linia dreaptă care trece prin ambele sarcini se numește axa dipolului. Vector extras din sarcina negativa la pozitiv se numește umărul dipolului.

Calculul intensității câmpului într-un punct arbitrar C este destul de complicat. În practică, cel mai adesea este necesar să se calculeze rezistența pe axa dipolului și pe perpendiculară pe axă, restabilită în centrul dipolului la o distanță de centrul r.

În punctele situate pe axa dipolului, sau Forțele E M și E N sunt determinate de formule

Daca atunci , Unde - moment electric dipol.

În puncte, pe o linie dreaptă care trece prin centrul dipolului perpendicular pe axa acestuia, intensitatea este egală cu suma vectorialași , și Pentru distanțe AM = r și AN = r , atunci din asemănarea triunghiurilor AE M E N și MAN obținem

Un exemplu de dipol este, de exemplu, o moleculă polarizată. Comportarea dipolilor electrici determină proprietățile dielectricilor, care vor fi discutate mai târziu.

Sfârșitul lucrării -

Acest subiect aparține:

CÂMPUL ELECTROSTATIC

Fizice și Proprietăți chimice substanțele de la atom la celula vie sunt explicate în mare măsură forte electrice Electrice... Electrostatice... Exemplu Mediu e Vid Aer Kerosen Apă...

Dacă aveți nevoie de material suplimentar pe această temă, sau nu ați găsit ceea ce căutați, vă recomandăm să utilizați căutarea în baza noastră de date de lucrări:

Ce vom face cu materialul primit:

Dacă acest material s-a dovedit a fi util pentru dvs., îl puteți salva pe pagina dvs. de pe rețelele sociale:

Toate subiectele din această secțiune:

Lanțuri eterogene
Circuit electric, în care fluxul continuu de curent este asigurat de forțe externe, se numește n

CÂMP MAGNETIC ÎN VID
Un câmp electrostatic apare în apropierea sarcinilor staționare. Mișcarea sarcinilor (flux curent electric) duce la aparitia formă nouă materie - camp magnetic. Aceasta este o persoană

Circulația vectorului de inducție magnetică
Prin analogie cu electrostatica, este definit conceptul de circulație vectorială într-o buclă închisă

Circuit cu curent într-un câmp magnetic uniform
Să aplicăm legea lui Ampère unui circuit dreptunghiular cu curent într-un câmp magnetic uniform. Muchiile „a” sunt supuse unei forțe

Circuit cu curent într-un câmp magnetic neuniform
Dacă un circuit purtător de curent se află într-un câmp magnetic neuniform, atunci forțe inegale acționează asupra diferitelor sale secțiuni

Circuit cu curent într-un câmp magnetic radial
Din formulele (37) și (38) rezultă că într-un câmp magnetic uniform, cuplul care acționează asupra circuitului purtător de curent este maxim dacă

Motoare electrice
Din figura 23 rezultă că odată cu orientarea aleasă a polilor magnetului și direcția curentului din circuit, cuplul este îndreptat „pe noi”, adică tinde să rotească circuitul în sens invers acelor de ceasornic.

Lucrarea câmpului magnetic
Dacă forța de amper care acționează asupra unui conductor care poartă curent din câmpul magnetic îl face să se miște, atunci o

Magnetizarea substanțelor
Substanțe diverseîntr-un câmp magnetic, ei devin magnetizați, adică dobândesc un moment magnetic și ei înșiși devin surse de câmpuri magnetice. Câmpul magnetic rezultat în mediu este suma câmpurilor,

Dia-, para- și feromagneți și aplicarea lor.
Momentul magnetic al unui atom include mai multe componente, unde

Diamagneții
Unii atomi (Cu, Au, Zn etc.) învelișuri de electroni au o astfel de structură încât momentele orbitale și de spin sunt compensate reciproc și, în general, momentul magnetic al atomului este egal cu n

Paramagneți
Atomii unor substanțe precum Al, Mn, Os etc. au un moment orbital total necompensat, adică în absența unui câmp exterior, au momente magnetice proprii. termic

Feromagneții și aplicațiile lor
Sunt izolate substanțele a căror permeabilitate magnetică ajunge la sute și chiar milioane de unități

INDUCTIE ELECTROMAGNETICA
In nucleu mod modern minciuni de producere a energiei electrice fenomen fizic inductie electromagnetica, descoperit de Faraday în 1831. Energia modernă este din ce în ce mai mult

Fenomenul inducției electromagnetice
Luați în considerare esența inducției electromagnetice și principiile care conduc la acest fenomen. Să presupunem că conductorul 1-2 se mișcă într-un câmp magnetic cu o viteză

Generator electric
Legea lui Faraday se referă la legile fundamentale ale naturii și este o consecință a legii conservării energiei. Este utilizat pe scară largă în inginerie, în special în generatoare. Ora principală

autoinducere
Fenomenul de inducție electromagnetică se observă în toate cazurile când fluxul magnetic care pătrunde în circuit se modifică. În special, fluxul magnetic este creat și de curentul care curge în circuitul însuși. Poeto

Procese tranzitorii în circuite cu inductanță
Să considerăm un circuit care conține o inductanță și rezistență activă(Figura 44). În starea inițială, cheia S era în poziție neutră. Lasă la momentul t

Inducerea reciprocă. Transformator
Fenomenul de inducție reciprocă este caz special fenomene de inducție electromagnetică. Să punem doi cai

ECUATII MAXWELL
Până la mijlocul secolului al XIX-lea, s-au acumulat un număr mare de fapte experimentale despre electricitate și magnetism. O contribuție neprețuită la aceasta a fost adusă de M. Faraday, al cărui succes suprem

Energia câmpului magnetic
Să calculăm energia câmpului magnetic. Pentru a face acest lucru, calculăm munca sursei de curent într-un circuit cu inductanță. Când curentul este stabilit într-un astfel de circuit conform legii lui Ohm, avem iR = ε

Câmp electric vortex
În conformitate cu legea lui Faraday pentru inducția electromagnetică, într-un circuit care se mișcă într-un câmp magnetic, apare o fem proporțională cu rata de schimbare flux magneticîn e

Curent de polarizare
În conformitate cu ipoteza directă a lui J. Maxwell, un câmp magnetic în schimbare generează un câmp electric alternativ. Ipoteza inversă a lui Maxwell afirmă că variabila electrică

Ecuațiile lui Maxwell
În 1860-65. Maxwell a dezvoltat teoria unității câmp electromagnetic, care este descris de sistemul de ecuații Maxwell

Măsurat cu sarcina de test q n. Cum se va schimba modulul de tensiune dacă valoarea sarcinii de testare este dublată?

#Nu se va schimba #Crește de 2 ori #Scade de 2 ori #Crește de 4 ori

Sarcina 2. Complexitatea 1

Cum se va schimba puterea câmpului electric creat de o sarcină punctiformă atunci când distanța față de aceasta se va dubla?

#Nu se va schimba #Scade de 2 ori #Scade de 4 ori #Scade de 16 ori

Sarcina 3. Complexitatea 1

Care dintre următoarele formule este definiția intensității câmpului electric?

;

#Ambele formule #Numai prima #Doar a doua #Niciuna dintre ele

Sarcina 4. Complexitatea 1

Care este direcția în punctul O are vectorul intensității câmpului electric creat de două sarcini similare?

#stânga #dreapta #sus #jos

Sarcina 5. Complexitatea 2

M de la distanta ei r dîntre sarcinile dipolului este considerată a fi mult mai mică decât distanța r până la punctul M.

#E M~1/ r 4 #E M~1/ r 3 . #E M~1/ r 2 . #E M~1/ r. #Tensiune E M nu depinde de r

Sarcina 6. Complexitatea 2

Cum crește intensitatea câmpului într-un punct M de la distanta r la centrul dipolului (vezi fig.)? Distanţă dîntre sarcinile dipolului este mult mai mică decât distanța r.

#E M~1/ r 4 #E M~1/ r 3 . #E M~1/ r 2 . #E M~1/ r. #Tensiune E M nu depinde de r

Sarcina 7. Complexitatea 2

Cum depinde intensitatea câmpului electric al unui plan infinit încărcat uniform de distanță R la avion?

#E ~ 1/r 3 . #E ~ 1/r 2 . #E ~ 1/r. #Tensiunea nu depinde de distanța până la avion

Sarcina 8. Complexitatea 2

taxă punctuală +q +qîn afara sferei, apoi fluxul vectorului intensității câmpului electrostatic prin suprafață ...

Sarcina 9. Complexitatea 2

taxă punctuală +q se află în centrul unei suprafețe sferice. Dacă creștem raza suprafeței sferice, atunci fluxul vectorului intensității câmpului electrostatic prin suprafață ...

# nu se va schimba # va crește # va scădea

Problema 10. Complexitatea 2

taxă punctuală +q se află în centrul unei suprafețe sferice. Dacă reducem raza suprafeței sferice, atunci fluxul vectorului intensității câmpului electrostatic prin suprafață ...

# nu se va schimba # va crește # va scădea

Problema 11. Complexitatea 2

O sarcină punctiformă +q se află în centrul unei suprafețe sferice. Dacă sarcina este deplasată din centrul sferei, lăsând-o în interiorul acesteia, atunci fluxul vectorului intensității câmpului electrostatic prin suprafață ...

# nu se va schimba # va crește # va scădea

Problema 12. Complexitatea 2

taxă punctuală +q se află în centrul unei suprafețe sferice. Dacă adăugați o taxă +q

# va crește # va scădea # nu se va schimba

Problema 13. Complexitatea 2

taxă punctuală +q se află în centrul unei suprafețe sferice. Dacă adăugați o taxă -qîn interiorul sferei, apoi fluxul vectorului intensității câmpului electrostatic prin suprafață...

# va scădea # va crește # nu se va schimba

Problema 14. Complexitatea 1

Modulul intensității unui câmp electric uniform în interiorul unui condensator plat este ... dacă tensiunea de pe plăcile acestuia este de 10 V, iar distanța dintre plăci este de 5 mm?

#2000; #2; #0,5; #50.

Problema 15. Complexitatea 2

Modulul forței de interacțiune între două sarcini punctiforme identice de 3 μC fiecare, situate în vid, este de 100 mN. Atunci distanța dintre este ... .

#0,9; #0,81; #81; #90.

Problema 16. Complexitatea 1

DIN egală A DIN orientat spre...

Problema 17. Complexitatea 1

Câmpul electric este creat de sarcini punctuale de aceeași mărime și . În cazul în care un q 1 = - q, q 2 = + q, și distanța dintre sarcini și de la punct DIN egală A, apoi vectorul intensității câmpului în punct DIN orientat spre...

Problema 18. Complexitatea 2

zero prin…

#suprafață ; #suprafețe ; #suprafață ; #suprafață .

Problema 19. Complexitatea 2

Este dat un sistem de sarcini punctiforme în vid și suprafețe închise. Flux vectorial al intensității câmpului electrostatic zero peste suprafete...

#suprafață #suprafață #suprafață .

Răspuns: 2.3.

Problema 20. Complexitatea 1

Pe o sferă conducătoare cu o rază de 40 cm există o sarcină de 0,1 μC. Modulul intensității câmpului electric la o distanță de 0,6 m de suprafața sferei este ....

#300; #600; #900; #1200.

Problema 21. Complexitatea 1

Un condensator plat a fost încărcat astfel încât intensitatea câmpului să fie de 315 V/m și a fost deconectat de la sursa de curent. Modulul intensității câmpului lângă o placă a acestuia condensator este egal cu... dacă se scoate cealaltă placă.

#0; #157,5; #315; #630.

Problema 22. Complexitatea 1

Câmpul electric este creat de sarcini punctiforme de aceeași mărime q 1 și q 2 .

În cazul în care un , iar distanța dintre sarcini și de la sarcini la punctul C este aceeași, atunci vectorul intensității câmpului din punctul C este orientat în direcția ...

Problema 23. Complexitatea 2

Indicați care grafic arată corect dependența intensității câmpului electrostatic E de la distanta rîntre centrul unui încărcat uniform conductiv sfere cu o rază Rși punctul în care se determină tensiunea.

# # # #

Problema 24. Complexitatea 2

Câmpul electric este creat de două plane paralele infinite încărcate cu densități de suprafață și dependență calitativă a proiecției intensității câmpului pe coordonată Xîn afara plăcilor și între plăci reflectă graficul...

# # # #

Problema 25. Complexitatea 1

Un dipol electric rigid se află într-un câmp electrostatic uniform.

Momentul forțelor care acționează asupra dipolului este direcționat...

#de-a lungul vectorului de tensiune #departe de noi #împotriva vectorului de tensiune #față de noi

Problema 26. Complexitatea 2

Fluxul vectorului intensității câmpului electrostatic printr-o suprafață închisă S este egal...

Problema 27. Complexitatea 2

Problema 28. Complexitatea 2

Figura prezintă liniile echipotențiale ale sistemului de sarcini și valorile potențiale ale acestora. Vectorul intensității câmpului electric în punctul A este orientat în direcția...

Problema 29. Complexitatea 1

În ce zonă a liniei punctul de legătură se încarcă + qși 2 q, există un punct în care intensitatea câmpului este zero?

Problema 30. Complexitatea 1

Vectorul intensitate al câmpului electrostatic rezultat creat de sarcini punctiforme de aceeași mărime în centrul unui triunghi echilateral are direcția...

Problema 31. Complexitatea 2

Puterea câmpului electrostatic creat de sarcinile punctuale 2 qși - q poate fi zero la punctul...

Problema 32. Complexitatea 2

Mărimea puterii câmpului electrostatic creat de o suprafață sferică de rază încărcată uniform R, in functie de distanta r din centrul său este corect reprezentat în figură ...

# # # #

Problema 33. Complexitatea 1

Când un dielectric este plasat într-un câmp electric, intensitatea câmpului electric în interiorul unui dielectric izotrop omogen infinit cu permisivitatea e...

#rămâne neschimbat #descrește de e ori #rămâne egal cu zero #crește de e ori

Problema 34. Complexitatea 2

Figura prezintă liniile echipotențiale ale sistemului de sarcini și valorile potențiale ale acestora. Vectorul intensității câmpului electric în punctul A este orientat în direcția...

Problema 35. Complexitatea 2

În centrul unei sfere cu o rază R,încărcat uniform cu o sarcină negativă - q. există o sarcină pozitivă q. Dependența de distanță a intensității câmpului r la centrul sferei este corect arătat în grafic...

# # #

Problema 36. Complexitatea 2

Dependența potențialului câmpului electrostatic de coordonată X prezentată în figură.

Proiecția vectorului de tensiune ex acest câmp depinde de coordonată X asa cum se vede in grafic...

# # # #

Problema 37. Complexitatea 1

Direcția vectorului intensității câmpului electric coincide cu direcția forței care acționează asupra...

# o bilă metalică neîncărcată plasată într-un câmp electric # o sarcină de test negativă plasată într-un câmp electric # o sarcină de test pozitivă plasată într-un câmp electric # niciun răspuns deoarece intensitatea câmpului este o mărime scalară

Problema 38. Complexitatea 1

Forța care acționează în câmp la o sarcină de 0,00002 C este 4 N. Intensitatea câmpului în acest punct este ...

# 200000 N/C # 0,00008 V/m # 0,00008 N/C # 5×10 -6 C/N

Problema 39. Complexitatea 1

Pentru o taxă punctuală q din partea încărcăturii punctiforme Q forta de atractie F. Încărca q creste de 4 ori. Puterea câmpului creat de încărcare Q, în punctul din spațiu unde se află încărcătura q …

# nu se va schimba # va crește de 4 ori # va scădea de 4 ori # depinde de distanța dintre taxe

Problema 40. Complexitatea 1

F. Care va fi modulul forței de interacțiune dintre corpuri dacă sarcina electrică a fiecărui corp este crescută cu n o singura data?

# nF # n 2 F # f/n # F/n 2

Problema 41. Complexitatea 2

Modulul forței de interacțiune între două corpuri încărcate punctiforme este egal cu F. Care va fi modulul forței de interacțiune dintre corpuri dacă sarcina electrică a fiecărui corp este redusă cu n o singura data?

# nF # n 2 F # f/n # F/n 2

Problema 42. Complexitatea 1

O bilă conducătoare goală, cu o coajă groasă (figura arată secțiunea transversală a bilei) a primit o sarcină electrică pozitivă. În ce zone intensitatea câmpului electrostatic este zero?

# numai în I # numai în II # numai în III # în I și II

Problema 43. Complexitatea 1

Două sarcină electrică valorile 2×10 -9 CL și - 4×10 -9 CL sunt situate la o distanță de 0,1 m una de alta, cu negativul la dreapta pozitivului. Unde este îndreptată intensitatea câmpului electric către un punct situat pe linia care leagă sarcinile, la 0,1 m la dreapta sarcinii negative?

# dreapta # stânga # este zero # vertical în sus # vertical în jos.

Problema 44. Complexitatea 3

taxă punctuală q creează la distanță R intensitatea câmpului electric E 1 = 62,5 V/m. Trei sfere concentrice cu raze R, 2Rși 3 R transportă sarcini distribuite uniform pe suprafețele lor q 1 = +2q, q 2 = -q, și q 3 = +q, respectiv (vezi Fig.). Care este puterea câmpului la punct DAR, distanțat de centrul sferelor la o distanță de 2,5 R?

# 5 V/m # 10 V/m # 15 V/m # 1 kV/m

Problema 45. Complexitatea 3

Patru taxă identică q situat pe planul la vârfurile unui pătrat cu laturi Lși sunt menținute în echilibru prin firele care le unesc în perechi (vezi Fig.). Forța respingătoare a încărcăturilor învecinate N. Care este forța de tensiune T fiecare fir?

# 2,7 × 10 -2 N # 3 × 10 -2 N # 1 N # 5 N

Problema 46. Complexitatea 1

Fluxul vectorului intensității câmpului electric printr-o suprafață sferică este egal cu F E (F E> 0). S-a adăugat o încărcare în interiorul sferei + q, un exterior - -q.În acest caz, fluxul vectorului intensității câmpului electric printr-o suprafață sferică...

#crescut #nu s-a schimbat #scazut #a devenit egal cu zero.

Problema 47. Complexitatea 2

Câmpul electrostatic este format din două plane paralele infinite încărcate cu sarcini opuse cu aceeași densitate de sarcină de suprafață. Distanța dintre avioane este d. Distribuția tensiunii E un astfel de câmp de-a lungul axei X, perpendicular pe planuri, este corect prezentat în figură ...

# # # #

Problema 48. Complexitatea 2

Două conductoare din același material lungime egală, dar cu secțiuni diferite ( S 1 > S 2) sunt conectate în serie în circuit. Intensitatea câmpului electric...

#mai mult în conductor de secțiune transversală S 1 #mai mult în conductor de secțiune transversală S 2 #la fel în ambele conductoare #într-un conductor cu secțiune transversală S 1 poate fi mai mult sau mai puțin.

Problema 49. Complexitatea 2

Dat un sistem de sarcini punctuale în vid și suprafețe închise S 1 , S 2 și S 3 . Dacă fluxul vectorului intensității câmpului electrostatic printr-o suprafață închisă S##

Problema 52. Complexitatea 2